Как подключить трехскоростной асинхронный двигатель
Асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором до 11 кВт включительно имеют три выводных конца в вводном устройстве и зажим заземления. Обмотки этих двигателей соединены в звезду или треугольник и предназначены для включения на одно из стандартных напряжений.
Двигатели мощностью от 15 до 400 кВт имеют шесть выводных концов во вводном устройстве и зажим заземления. Эти двигатели могут включаться на два напряжения: 220/380 или 380/660 В. Схемы включения обмоток показаны на рисунке.
Схемы включения односкоростного двигателя на два напряжения 220/380 или 380/660 В: а — звезда (высшее напряжение); б — треугольник (низшее напряжение).
Схемы присоединения многоскоростных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором
Двухскоростные двигатели имеют одну полюсопереключаемую обмотку с шестью выводными концами. Обмотка двигателей с соотношением частот вращения 1 : 2 выполняется по схеме Даландера и соединяется в треугольник (Д) при низшей частоте вращения и в двойную звезду (YY) при высшей частоте вращения Схема соединения обмоток показана на рисунке.
Обмотки двухскоростных двигателей с соотношением частот вращения 2:3 и 3:4 соединяются либо в тройную звезду, либо в треугольник — двойную звезду без дополнительной обмотки или с дополнительной обмоткой.
Четырехскоростные двигатели имеют две полюсопереключаемые независимые обмотки, выполненные по схеме Даландера, с 12 выводными концами. Схема соединений во вводном устройстве показана на рисунке. При включении в сеть одной из обмоток вторая обмотка остается свободной.
Принцип работы асинхронного двигателя
- трехфазная система токов, протекая по обмотке статора, создает вращающееся магнитное поле;
- вращающееся магнитное поле, пересекая проводники короткозамкнутой обмотки ротора, наводит в них электродвижущую силу (ЭДС), под действием которой в замкнутой обмотке протекают токи;
- на проводники с током в магнитном поле действуют силы, которые в результате создают вращающий момент.
Звезда и треугольник
Конструктивно мотор состоит из статора, на котором размещены три обмотки, и ротора. При подаче питающего напряжения, мы создаем вокруг этих обмоток вращающее поле, которое пытается «вытолкнуть» ротор из статора, представляющего собой набор короткозамкнутых витков, заставляя его вращаться.
READ Как антивирус eset подключить к серверу era 6
Взглянем повнимательнее на статор. Он, как было сказано выше, состоит из трех обмоток, соединенных одним из двух способов:
Какая из схем лучше? Соединение «треугольником» обеспечивает более мягкий пуск, и, соответственно, меньшие пусковые токи. Но при таком подключении электродвигатель не развиваем паспортной мощности на валу. При включении «звездой» паспортная мощность развивается полностью, но пусковые токи много больше, что может потребовать специальных мер.
Важно! Есть и еще один нюанс при выборе схемы включения – питающее напряжение. Один и тот же двигатель, включенный по разным схемам, требует разных напряжений питания.
Трехфазный асинхронный двигатель
Трехфазный асинхронный электродвигатель — это асинхронный электродвигатель, который имеет трехфазную обмотку статора.
Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором — это асинхронный электродвигатель, у которого ротор выполнен с короткозамкнутой обмоткой в виде беличьей клетки [1].
Трехфазный асинхронный электродвигатель, как и любой электродвигатель, состоит из двух основных частей — статора и ротора. Статор — неподвижная часть, ротор — вращающаяся часть. Ротор размещается внутри статора. Между ротором и статором имеется небольшое расстояние, называемое воздушным зазором, обычно 0,5-2 мм.
Статор асинхронного двигателяРотор асинхронного двигателя
Корпус и сердечник статора асинхронного электродвигателяКонструкция шихтованного сердечника асинхронного двигателя
Ротор состоит из сердечника с короткозамкнутой обмоткой и вала. Сердечник ротора тоже имеет шихтованную конструкцию. При этом листы ротора не покрыты лаком, так как ток имеет небольшую частоту и оксидной пленки достаточно для ограничения вихревых токов.
Принцип действия трехфазного асинхронного электродвигателя основан на способности трехфазной обмотки при включении ее в сеть трехфазного тока создавать вращающееся магнитное поле.
Вращающееся магнитное поле — это основная концепция электрических двигателей и генераторов.
ЗагрузкаВращающееся магнитное поле асинхронного электродвигателя
Частота вращения этого поля, или синхронная частота вращения прямо пропорциональна частоте переменного тока f1 и обратно пропорциональна числу пар полюсов р трехфазной обмотки.
, где n1 – частота вращения магнитного поля статора, об/мин, f1 – частота переменного тока, Гц, p – число пар полюсов
Концепция вращающегося магнитного поля
Чтобы понять феномен вращающегося магнитного поля лучше, рассмотрим упрощенную трехфазную обмотку с тремя витками. Ток текущий по проводнику создает магнитное поле вокруг него. На рисунке ниже показано поле создаваемое трехфазным переменным током в конкретный момент времени
ЗагрузкаМагнитное поле прямого проводника с постоянным токомМагнитное поле создаваемое обмоткой
Составляющие переменного тока будут изменяться со временем, в результате чего будет изменяться создаваемое ими магнитное поле. При этом результирующее магнитное поле трехфазной обмотки будет принимать разную ориентацию, сохраняя при этом одинаковую амплитуду.
Магнитное поле создаваемое трехфазным током в разный момент времениТок протекающий в витках электродвигателя (сдвиг 60°)ЗагрузкаВращающееся магнитное поле
Действие вращающегося магнитного поля на замкнутый виток
Влияние вращающегося магнитного поля на замкнутый проводник с током
Короткозамкнутый ротор асинхронного двигателя
По этому принципу также работает асинхронный электродвигатель. Вместо рамки с током внутри асинхронного двигателя находится короткозамкнутый ротор по конструкции напоминающий беличье колесо. Короткозамкнутый ротор состоит из стержней накоротко замкнутых с торцов кольцами.
Электрические двигатели, классификация, принцип действия.
- ЭДС наводиться в обмотке, но электромагнитный поток меняется во временем.
- Величина наведенной ЭДС прямо пропорциональна скорости изменения электрического потока.
- Направление ЭДС противодействует току.
Скольжение асинхронного двигателя. Скорость вращения ротора
Отличительный признак асинхронного двигателя состоит в том, что частота вращения ротора n2 меньше синхронной частоты вращения магнитного поля статора n1.
Объясняется это тем, что ЭДС в стержнях обмотки ротора индуцируется только при неравенстве частот вращения n2, где s – скольжение асинхронного электродвигателя, n1 – частота вращения магнитного поля статора, об/мин, n2 – частота вращения ротора, об/мин,
Скольжение, соответствующее номинальной нагрузке двигателя, называется номинальным скольжением. Для асинхронных двигателей малой и средней мощности номинальное скольжение изменяется в пределах от 8% до 2%.
Преобразование энергии
Многофазные двигатели
Многофазные двигатели не получили широкого распространения. Возможность применения данного типа оборудования актуальна при необходимости получения более высокой синхронной скорости вращения вала при начале работы двигателя. Но такой тип потребует усложнения системы управления работой. При этом возрастает возможность динамических и статических ошибок при пуске.
В заключение несколько основных моментов. Электродвигатели – это незаменимое оборудование, предназначенное для работы бытовых приборов и промышленных станков. Наиболее распространен асинхронный тип агрегатов для трехфазной сети. Но это оборудование при необходимости может устанавливаться в однофазную сеть с небольшой потерей мощности.
Подключение
- небольшие габариты и вес;
- невысокая цена по сравнению с трехфазным оборудованием;
- питание осуществляется от сети с переменным током;
- ротор выполнен короткозамкнутым – это позволило упростить конструкцию приборов.
